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ISSN 1009-0029  CN 12-1311/TU

消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (S2): 81-87.

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分布式光纤声波传感技术在电气设备绝缘放电故障监测中的应用

万灏, 马文涛, 王俊一, 王勇俞, 刘博   

  • 收稿日期:2026-05-19 出版日期:2026-08-15 发布日期:2026-08-15

  • Received:2026-05-19 Online:2026-08-15 Published:2026-08-15

摘要: 电气设备绝缘泄漏引发的电弧放电是电力设备故障与电气火灾的重要致因,传统监测手段普遍存在实时性不足、抗电磁干扰能力弱、定位精度低等固有局限。分布式光纤声波传感(DAS)技术凭借本质绝缘、强抗电磁干扰能力及长距离分布式监测等优势,为电气火灾早期预警提供了全新的技术路径。本文系统揭示了电弧声信号与DAS光纤之间的耦合作用机理;搭建了标准化电弧发生与DAS数据采集一体化试验平台,在1.12~4.15 A四种电流等级下测试了电弧声信号的响应特性;提出“相位幅值-振荡频率-频谱能量占比”三维特征提取方法,有效实现了电弧信号与背景噪声的区分。试验结果表明,该系统能够实时捕获电弧特征声波,有效检测阈值为0.20 rad,最低可检测1.12 A电流下的电弧,对应信噪比为14.0 dB,定位精度达±1 m;在1.12~3.19 A电流范围内,相位响应幅值随电弧电流增大呈递增趋势(3.19 A时峰值达0.48 rad),但在更高电流条件下,受电弧稳定性影响,二者线性关系不恒定。本研究验证了DAS技术在电气设备绝缘放电监测中的物理可行性,可为后续工程化应用提供试验基础与数据支撑。